Устройство для определения контактных напряжений Советский патент 1982 года по МПК E02D1/00 G01L7/02 

(54) УСТРОПСТВО ДЛЯ ОПРЕДЕЛЕНИЯ КОНТАКТНЫХ

12

ИэоОретенне относится к строите.пь ству и может быть использовано для определения сонта1стных напряжений под фундаментами зданий и сооружений.

Изпестно устройство для определения контактных напряжений, включаюцее жесткий сплошной штамп с датчиками и измерительные приборы { .

Недостатком этого устройства является низ1сая достоверность измерений контактных напряжений из-за нарушения структуры грунта и невозможность обеспечения равно-качественной заделки всех датчиков в грунт.

Наиболее близким техническим ре- шением к предлагаемому изобретению является устройство для определения крнтактных напряжений, включающее верхний сплошной итамп с отверстиями, { ижний разрезной штамп с отверстиями, «остояций из плиты и концентрично расположенных по отношению к плите набора внешних колец с одинаковьлми площадями опорных поверхностей и стержни-датчики, соединяющие штампы между собой ajf,

Недостатками данного устройства, вытекающими из статически неопределимой системы, являются относительНАПРЯЖЕНИЙ

но высокая погрешность определений из-за перераспределения внутренних усилий в стержнях-датчиках, например, из-за температурных напряжений, а также его недостаточная надежность при высоких давлениях из-за неравномерного перераспределения усилий на изгиб.

Цель изобретения - повышение

10 точности и надежности работы.

Поставленная цель достигается тем, что в устройстве для определения контактных напряжений, включающем верхний сплошной штамп с от15верстиями, нижний разрезной штамп с отверстиями, состоящий из плиты и концентрично расположенных по отношению к плите набора внешних колец с одинаковыми площадями опорных

20 поверхностей, и стержни-датчики, соединяющие штампы между собой, на пнутренниз: поверхностях штампов в местах соединения изс со стержнямидатчиками выполнены полусферические

25 углубления, на торца:: стержней датчиков монтированы гайки с полусферическими головками, причем последние установлены в соответствующие полусферические углубления штампов

30 свободно, наклонно относительно центральной вертикальной оси устройства с возможностью регулирования длины стержней . датчиков . На чертеже показано устройство, вертикальный разрез. Уст эойство включает верхний штамп 1 с отверстиями 2 и полусферичес.кими углублениями 3, нихсний 1-:тамп, состояиий из внутренней плиты 4 и набор колец 5 с отверстиями б и полусферическими углублениями 7 и установленные между штампами стержни-датчики 8 с торцовыми полусферическими головками 9. При сборке устройства положе ние штампов фиксируют крепежными шпильками 10, а общую нагрузку на штамп измеряют динамометром 11. Устройство работает следующим образом. Перед установкой устройства и при его перестановках для обеспечения устойчивости всего устройства каждое кольцо 7 нижнего штампа крепится с верхним штампом 1 тремя шпильками 10 которые вывинчиваются после установки птампа на грунт перед началом испытаний. Верхний штамп 1 представляет собо жесткую круглую плиту, имеющую сквоз ные проточки для крепежных шпилек 10 и полусферические углубления 3 для опирания головок 9 стержней-датчи СОВ 8 . Нижний 1Утамп в плане идентичный вер :нему сплошному, разделен на ряд колец 7 и внутренней плиты 4 равной площади. Каждое кольцо 7 нижнего штампа связано с верхним штампом 1 не менее тремя стержнями-датчиками 8 наклоненными под углом 5-15° к центральной оси устройства для обеспе-. чения устойчивости системы в процесс испытаний. Стержни-датчики 8 предста ляют собой круглые шпильки пере 1енного сечения, выточенные из сплава с известными значениями предела теку чести и модули упругости, например, дюралюминиевого, на концы которых посредством резьбы навинчиваются упо ные гайки 9 с полусферическими голов ками. Длину стержней-датчиков 8 благодаря ynopHtJM гайкам 9 можно регулировать, что дает возможность устанавливать контактирующую с грунтом поверхность колец 7 строго в одной горизонтальной плоскости. Нагрузка передается на верхний штамп через динамометр 11, установленный в центр Деформации стержней-датчиков измеряются на участке их наименьшего сечения с помощью тензодатчиков, накле иваемых на противоположные стороны стержня и соединяемые по схеме полумоста . Шарнирное соединение верхнего сплошного и нижнего разрезного штампов между собой посредством наклонно установленных стержней-датчиков, регулируемых по длине, позволяет уменьшить погрешность измерений, создать условия работы стержней-датчиков, аналогичные условиям тарировки, и повысить предельную величину передаваемого установкой давления при одинаковых сечениях измеритель1НЫХ стержней за счет работы их на чистое сжатие без изгиба и более равномерного распределения усилия между н ими. Формула изобретения Устройство для определения кон- . тактных напряжений, В1слючаюиее верхний сплошной штамп с отверстиями, нижний разрезной штамп с отверстиями, состоящий из плиты и концентрично расположеннызс по отношению к плите набора внешних колец с одинаковыми площадями опорных поверхностей, и стержни-датчики, соединяющие штампы между собой, отличающееся тем, что, с целью повышения точности и надежности работы, на внутренних поверхностях штампов в местах соединения их со стержнями-датчиками выполнены полусферические углубления, на торцах стержней-датчиков монтированы гайки с полусферическими головками, причем последние установлены в соответствующие полусферические углубления штампов свободно и наклонно относительно центральной вертикальной оси устройства и с возможностью регулирования длины стержней-датчиков . Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1.Справочник по инженерной геолоии. М., Недра, 1974. 2.Чеботарев Г.п. Ме:саника грунтов. Основания и земляные сооружения. М., Стройиздат, 1968, с.235 tnpoтотип).

F